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GABA(γ-amino butyric acid,γ-氨基丁酸)能中间神经元作为广泛存在于大脑皮质的抑制型神经元,对中枢神经系统功能调控起着重要的作用。基于动物模型的研究结果表明,Lhx6(Homo sapiens LIM homobox 6)基因调控了 γ-氨基丁酸能中间神经元的迁移和分型。尽管Lhx6调节GABA中间神经元亚型的机制有了一定研究,但前期的研究都是来源于动物模型。该基因对人GABA神经元调节机制尚未被阐明。自人多潜能干细胞技术问世以来,已有多项研究探讨了将人多潜能干细胞分化至多种神经细胞的方法。利用人多能干细胞定向分化的神经元移植研究大脑发育,特定神经元的可塑性和环路整合,以及神经疾病的细胞疗法等都展现出了广阔的前景。然而大多分化体系是建立于动物饲养层的系统上,引入了外源因素,难以应用于机制研究以及临床转化。在本项研究中,我们构建了一个无动物外源因素的分化系统,将人多潜能干细胞定向分化至前脑区域特异性的神经元。遵循传统的拟胚体形成法,我们通过比较五种不同的培养体系,得出了最优化的条件。利用该优化的体系以及添加不同剂量的SHH(Sonic Hedgehog,音猬因子)替代物Purmorphamine的处理,我们成功分别得到了高纯度的前脑区域特异性的神经细胞,包括皮质谷氨酸能投射神经元,纹状体多棘突Y-氨基丁酸能投射神经元,γ-氨基丁酸能中间神经元以及星形胶质细胞等。成功构建了无动物外源因素的分化系统后,我们通过电转入TALEN(Transcription Activator-like Effector Nucleases,转录激活因子样效应物核酸酶)系统,建立了条件性诱导Lhx6过表达的人多潜能干细胞系,通过前一阶段建立的方法将其定向分化至Y-氨基丁酸能中间神经元,并通过体外诱导分化,功能分析以及体内移植等手段检测Lhx6基因对γ-氨基丁酸能中间神经元分型以及迁移等调控作用。体外分化的实验结果表明,诱导Lhx6过表达可提高PV(Parvalbumin,小清蛋白)及SST(Somatostatin,生长抑素)这两种GABA神经元亚型的分化率,降低CB(Calbindin,钙结合蛋白)这一亚型的分化比率;脑片细胞共培养的实验表明,诱导Lhx6过表达可明显促进神经细胞从腹侧向大脑皮质迁移的能力。以上结果表明,Lhx6基因可促进PV及SST这两种GABA神经元亚型的分化率,并能促进神经元腹侧化发育潜能,促进神经元迁移。这对我们进一步探究大脑皮层发育,应用细胞移植疗法治疗神经退行性疾病有着重要的意义。